【物理】1.4《电势和电势差》教案(粤教版选修3-1).doc

1.4 电势和电势差 教学目标： 1.理解电势差的概念及期 定义式，会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算UAB，会根据电势差UAB计算电荷Q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB 2.理解电势的概念，知道电势与电势差的关系UAB=A -B ，知道电势的值与零电势的选择有关。 3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。 4.知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系。 能力目标：培养学生的分析能力、综合能力。 德育目标：使学生能从类似的事物中找出共性。 教学重点：电势、电势差的概念 教学难点：电势、电势差的概念的引入 教学方法：类比法、归纳法、问题解决法 教学过程： 一、复习引入 一个带正电的小球处于匀强电场中，会受到电场对它的力的作用，受力的方向如何呢？受力的大小呢？ （F＝Eq）。电荷在电场中受力的作用，我们引入了描述电场力的性质的物理量，场强E。它是与有无电荷q无关的物理量，是由电场本身决定的物理量。 如果将带电小球从Ａ点移动到Ｂ时，电场力对电荷做功吗？从本节课开始，我们从功和能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量（展示课题） 二、新课教学 电场力做功的问题我们不熟悉，但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发来类比研究电场力做功。 （一）电场力做功与路径无关 （出示重力做功与路径无关的图） 物体在重力作用下，从Ａ沿不同的路径运动到Ｂ位置，重力做功匀为mgh，与路径无关。 与此类似，电荷在匀强电场中受力的作用，把电荷从Ａ移到电场中的Ｂ位置时，也可以沿不同的路径运动。类似重力做功，电场力做功也与运动路径无关。这个结论是从匀强电场得到的，对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中，研究电荷在电场中移动时，电场力做功的问题，可以认为电荷沿直线运动到另一位置。这是电场力做功的一个特点。 （二）电势差 1.引入（出示重力做功与重力成正比的图） 如果我们让不同的物体先后通过空间的Ａ、Ｂ两个固定的位置。 如：重力为Ｇ物体，做功为Ｗ１＝ＧhＡＢ 重力为Ｇ２＝２Ｇ……Ｗ２＝…２ＧhＡＢ…… 则：ＷＧＧ成正比，其比值 也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物Ｇ的大小无关与有无重物下落是无关的。 但让一重物在Ａ、Ｂ间落下时，则出Ｗ和Ｇ，可以用比值量度出hＡB。 类似地（出示电场力做功Ｑ与成正比的图） 我们在电场中Ａ、Ｂ两点间移动不同电量的带电体时： 如果q1=+ q，设电场力做功为Ｗ１＝Ｗ 则q２＝=+2q，则Ａ到Ｂ时，位移相等，在移动过程的任一位置处，q２＝=+2q，则q２所受电场为q１的２倍，即移动过程中电场力做的功Ｗ２＝２Ｗ…… 则：Ｗ电q成正比，为一定值。 这个比值是由电场的Ａ、Ｂ两点的位置决定的量。 与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关，与是正电荷、负电荷无关，与在无电荷q无关。只是让这个电荷在这两点间移动后，用功和电量的比值把它的大小量度出来。在物理学中，把这个比值叫做电场中Ａ、Ｂ两点间电势差。 2.电势差的概念： 板书：一、电势差 1.定义：电荷q在电场中由一点Ａ移动到另一点Ｂ时，电场力所做的功ＷＡＢ与电荷量q的比值ＷＡＢ／q，叫做Ａ、Ｂ两点间的电势差。用ＵＡＢ表示。 2.定义式：ＵAB= 同ＡＢ电荷在电场中不同位置间移动时，电场力做的功多，两点间的电势差大。但两点间电电势差由电场本身决定，与Wq无关的。板书五：（１）点 （１）物理意义：电势差是电场本身的性质，与Wq无关。 （２）单位：1V＝1J/C 电量为１Ｃ的正荷，在电场中两点间移动时，电场力做的功如果为１Ｊ，则两点的电势差为１伏特。 3.小练习：下面请看例１： 动画演示过程，标出力和Ｖ的方向，指出Ａ到Ｂ的过程，电场力做正功，则 ＵＡＢ＝＝……＝２Ｖ。 如果从Ｂ到Ａ移动时，电场力做负功，其ＷＢＡ＝－ＷＡＢ 则ＵＢＡ＝＝－２Ｖ 由例题得到以下启示： (1):ＵＡＢ＝－ＵＢＡ，(2)由于q有正负，ＷＡＢ有正、负功，则其比值有可能为正、负值。一般我们只关心其大小，且电势差的大小记为Ｕ电压。初中物理中某导体两端的电压，指两点间的电势差。 得到板书： (3)ＵＡＢ＝－ＵＢＡ (4)｜ＵＡＢ｜＝｜ＵＢＡ｜＝Ｕ 根据电势差的定义式，得变形公式ＷＡＢ＝qUAB 板书：３：ＷＡＢ＝qUＡＢ （三）电势 我们用重力场中的高度差类比得到了电场中两点的电势差。重力场中还有高度一词，表示什么意思呢？劈如说选择（室内）地面作为参考平面，吊灯与地面之间的高度差为hA0=3m，我们也说成吊灯的高度为３m。类似地，如果把电场中的某一点作为参考点，另一点Ａ与参考点之间的电势差就叫作Ａ点的电势。 电势的概念 板书：二、电势 定义：如果在电场中选择某一点为参考点（零电势点），则Ａ点与参考点Ｏ之间的电势差叫做Ａ点的电势，记为A，为特殊的电势差